QMC5883L 坐标系Z轴是垂直于芯片平面向下（芯片朝上时指向地面）还是垂直于芯片平面向上（芯片朝上时指向天空）

先说规则：磁力线与坐标轴方向相同为正值，磁力线与坐标轴方向相反为负值。

根据 QMC5883L 的官方数据手册（以QST QMC5883L数据手册为例），其坐标系定义如下：

✅ 官方定义

QMC5883L 的 Z 轴正方向定义为：
垂直于芯片平面向上（芯片朝上时指向天空）

图示说明

当芯片文字面朝上水平放置时：

         ┌───────────────┐
│               │
│   QMC5883L    │  ← 芯片文字面（朝上）
│               │
└───────────────┘
↑ Z-axis (+)
│
指向天空

物理验证（北半球）

1. 地球磁场方向：北半球磁场线斜向下指向地面

2. 传感器方向：

   • Z轴正方向指向天空

   • 磁场实际方向指向地面

3. 输出结果：

// 北半球典型读数
int z = compass.getZ();  // 输出负值（如 -450 mG）

1. 因为磁场方向与Z轴正方向相反，所以输出负值

关键数据手册截图

在QMC5883L数据手册的"Coordinate System"部分明确说明：

"The positive Z-axis is directed outward from the top side of the package"

（正Z轴方向从芯片封装顶部向外延伸 → 指向天空）

实测验证代码

#include <QMC5883LCompass.h>QMC5883LCompass compass;void setup() {Serial.begin(9600);compass.init();// 设置传感器方向（芯片朝上）compass.setOrientation(0); // 0 = 默认方向
}void loop() {compass.read();int x = compass.getX();int y = compass.getY();int z = compass.getZ();  // 重点观测值Serial.print("Z: ");Serial.print(z);// 北半球正常判断if(z < 0) {Serial.println(" (正常：芯片朝上，Z指向天空)");} else {Serial.println(" (异常：可能芯片倒置或未校准)");}delay(1000);
}

不同安装方向的Z值符号

常见误解澄清

1. 为什么很多项目显示正值？

   • 开发者常在软件层对Z值取反：z = -raw_z，开发者可能在软件层对原始值取反（z = -raw_z;），使“向下为正”更符合北半球磁力线朝地面这种物理直觉;

   • 库函数可能自动转换（如QMC5883LCompass库默认不转换）

// 获取真实物理方向（北半球）
int raw_z = compass.getZ();       // 原始值（通常为负）
float true_z = -raw_z;            // 转换为向下为正的值// 计算总磁场强度（需统一方向）
float B = sqrt(x*x + y*y + true_z*true_z);

📌 最佳实践：
在代码注释中明确说明坐标系定义，并在数据处理时保持方向一致性：
*"QMC5883L Z-axis: positive = upward, convert to downward-positive for physics calculations"*